Проект интеграции аккумуляторной системы в проекты хранения энергии
Конфигурация системы литий-железо-фосфатных аккумуляторов: литий-железо-фосфатные батареи (LFP), используемые в компонентах хранения энергии системы, обладают характеристиками высокой удельной энергии, более длительного срока службы, большей скорости зарядки и разрядки, а также безопасности и отсутствия загрязнения. Они широко применяются в областях хранения энергии, таких как электромобили, сглаживание пиков и заполнение впадин, регулирование частоты, сглаживание пиков и аварийное резервное питание. В аккумуляторных батареях обычно используется метод модульной композиции, при котором элементы образуют модули, модули помещаются в аккумуляторные ящики, а аккумуляторные ящики образуют аккумуляторные шкафы и становятся блоком хранения энергии. Аккумуляторная система мощностью 2,46 МВтч состоит из 12 аккумуляторных блоков по 281,6 кВтч каждый; Каждый аккумуляторный блок мощностью 281,6 кВтч состоит из 19 аккумуляторных блоков, соединенных последовательно. Аккумуляторная система мощностью 2 МВтч состоит из 9 аккумуляторных блоков по 281,6 кВтч каждый, причем каждый аккумуляторный блок емкостью 281,6 кВтч состоит из 19 аккумуляторных блоков, соединенных последовательно.
Схема интеграции аккумуляторного кластера: в аккумуляторной системе мощностью 2,46 МВтч каждые 19 аккумуляторных блоков образуют аккумуляторный кластер, а каждые 6 аккумуляторных кластеров подключаются к PCS мощностью 630 кВт. В аккумуляторной системе мощностью 2 МВтч каждые 19 аккумуляторных блоков образуют аккумуляторный кластер, а каждые 4–5 аккумуляторных кластеров подключаются к АСУ ТП мощностью 500 кВт. Каждый аккумуляторный кластер управляется высоковольтным блоком (включая BCU) для ввода и вывода мощности аккумулятора. За счет разумной конфигурации и упаковки ячеек достигается эффективное управление и полное использование ячеек.
Конфигурация системы проточных ванадиевых окислительно-восстановительных батарей: Проточные ванадиевые окислительно-восстановительные батареи безопасны, экологически безопасны, имеют длительный срок службы, хорошие характеристики заряда и разряда, а также хорошую однородность каждой отдельной ячейки. Однако проточные батареи имеют низкую плотность энергии и занимают большое пространство. Аккумуляторная система мощностью 500 кВтч состоит из 48 аккумуляторных блоков по 10,6 кВтч каждый, причем каждый аккумуляторный блок емкостью 10,6 кВтч образован одним модулем ванадиевой батареи мощностью 5,3 кВт.
Проектирование системы управления батареями: В этом проекте в каждом аккумуляторном контейнере емкостью 2,46 МВт сконфигурирован комплект системы управления аккумуляторными батареями (BMS), соответствующий характеристикам ячеек. Каждая система BMS управляется на трех уровнях: BMU на уровне модуля, MBMS на уровне кластера батарей и BAMS на уровне аккумуляторной батареи.
Основными функциями каждого уровня BMS являются следующие: BMU (уровень модуля, встроенный в модуль): контролирует напряжение и температуру отдельных ячеек, ток отдельного модуля и общее напряжение и передает вышеуказанную информацию в BMS верхнего уровня в режиме реального времени через протокол CAN. Он может контролировать баланс напряжений отдельных ячеек. MBMS (уровень аккумуляторного кластера, встроенный в центральный блок управления): определяет общее напряжение и общий ток всего аккумуляторного кластера и передает указанную информацию в BMS верхнего уровня в режиме реального времени через протокол CAN. Он может отображать емкость и состояние аккумулятора во время зарядки и разрядки, а также прогнозировать мощность и рассчитывать внутреннее сопротивление. BAMS (уровень системы аккумуляторной батареи): собирает информацию от MBMS нижнего уровня и может оценивать оставшуюся емкость и состояние аккумулятора в режиме реального времени. Он обменивается данными с системами верхнего уровня и внешними системами через RS-485 или Modbus-TCP/IP. Общий дизайн структуры системы управления BMS показан на следующем рисунке, а конкретный дизайн будет более подробно детализирован на следующем этапе.
